Spotmessungen ab dem Jahr 2016

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1 Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg Spotmessungen ab dem Jahr 2016 Aktualisierung der Prioritätenliste

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3 Spotmessungen ab dem Jahr 2016 Aktualisierung der Prioritätenliste

4 HERAUSGEBER LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg Postfach , Karlsruhe, BEARBEITUNG AVISO GmbH Am Hasselholz 15, Aachen Dipl.-Ing. Arnold Niederau, Anna Reim M.A., Michael Nacken Ingenieurbüro Rau Bottwarbahnstraße 4, Heilbronn Dipl.-Ing. Matthias Rau REDAKTION LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg Postfach , Karlsruhe Referat 33 Luftqualität STAND Dezember 2015 BERICHTSUMFANG 60 Seiten Nachdruck auch auszugsweise ist nur mit Zustimmung der LUBW unter Quellenangabe und Überlassung von Belegexemplaren gestattet.

5 ZUSAMMENFASSUNG 7 1 EINLEITUNG 9 2 UNTERSUCHTE STRAßENABSCHNITTE 10 3 ERMITTLUNG DER RELEVANTEN VERKEHRSDATEN Durchführung der Verkehrszählungen Hochrechnung der Zählwerte 16 4 GRUNDLAGEN DER EMISSIONSBERECHNUNGEN Emissionsberechnungsmodell roadteim Ableitung der Emissionsfaktoren Flottenzusammensetzung Besonderheiten bei der Ableitung der Emissionsfaktoren 19 5 EMISSIONEN 21 6 GRUNDLAGEN DER IMMISSIONSBERECHNUNGEN Screening-Modell Grundsätzliches zu einem ScreeningModell Möglichkeiten und Grenzen des ScreeningModells Vorgehen im konkreten Fall Festlegung der Bebauungsstrukturen Ermittlung von Transmissionskoeffizienten Ermittlung der Jahresmittelwerte Windstatistik Hintergrundbelastung Ermittlung der Jahresmittelwerte der Gesamtbelastung 26 7 ERGEBNISSE DER IMMISSIONSBERECHNUNGEN Variation bei etwas anderer Einstufung der Bebauungssituation Andere Einschätzung der Straßengeometrie Andere Einschätzung der Bebauungsstruktur Überprüfung durch orientierende Messungen mit Passivsammlern 34

6 7.2 Vorgaben der 39. BImSchV Überarbeitete Prioritätenliste 35 LITERATUR 36 ANHANG 38 6 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

7 Zusammenfassung Die LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg führt auf Grundlage der 39. BImSchV (39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen) seit dem Jahr 2004 Spotmessungen zur Erfassung der verkehrsnahen Luftverunreinigungen durch. Im Rahmen dieser Spotmessungen werden landesweit an stark befahrenen innerstädtischen Straßen die Konzentrationen von Partikel PM 10 (Feinstaub) und Stickstoffdioxid (NO 2 ) gemessen. Die Auswahl der Straßenabschnitte basiert auf einer Prioritätenliste von 105 Straßenabschnitten, die 2006 auf der Basis von orientierenden Messungen der Rußkonzentration erstellt wurde [LUBW 2006] und entsprechend der Messkapazität nach und nach abgearbeitet wird. Ruß diente hierbei als Indikator für die Partikel PM 10 -Belastung. Diese Prioritätenliste bedarf einer Neubewertung, da in den letzten Jahren überwiegend der Immissionsgrenzwert für Stickstoffdioxid überschritten wurde, während die Grenzwerte für Feinstaub meist eingehalten wurden. Zudem hat sich an manchen Straßenabschnitten die Emissions- und Immissionssituation durch bauliche und verkehrliche Maßnahmen verändert. Auf Basis der Stickstoffdioxidkonzentrationen, die im Rahmen von Voruntersuchungen 2006 ermittelt wurden, wurden aus den ursprünglich 105 Straßenabschnitten insgesamt 20 zu untersuchende Straßenabschnitte festgelegt. Für diese 20 Straßenabschnitte wurden Verkehrszählungen mit automatischen Erfassungsgeräten einschließlich Auswertung durchgeführt. Die ermittelten Verkehrsdaten bildeten die Grundlage für die Emissionsberechnungen. Die Immissionsbestimmung erfolgte mit dem Screeningmodell ISIS. Hierfür wurden für die 20 Straßenabschnitte die Straßengeometrien sowie Bebauungsstrukturen bewertet. Zur Ermittlung der Jahresmittelwerte für NO 2 und PM 10 wurden synthetische Windrosen verwendet, die für das Land Baden-Württemberg in einem Raster von 500 x 500 m² vorliegen. Die Berechnungen mit dem Screeningmodell liefern als Ergebnis die durch die Verkehrsemissionen verursachten Immissionszusatzbelastungen. Die Immissionsgesamtbelastungen ergeben sich durch Überlagerung der berechneten Zusatzbelastung mit der großflächigen Hintergrundbelastung, die durch Gewerbe, Hausbrand und Industrie sowie die Verkehrsimmissionen außerhalb des eigentlichen Untersuchungsgebietes bestimmt wird. Als Hintergrundbelastung der einzelnen Straßenabschnitte wurden die flächendeckend in einem Raster von 500 x 500 m² vorliegenden Immissionsvorbelastungen der LUBW verwendet. Die Straßenabschnitte wurden absteigend nach den für sie berechneten Jahresmittelwerten für NO 2 sortiert. Für den Messpunkt in Markdorf waren die Modellierungsergebnisse nicht eindeutig, so dass hier zusätzlich orientierende Messungen auf Stickstoffdioxid durchgeführt wurden. Die Straßenabschnitte in Bad Wimpfen und Haslach hielten die Standortkriterien gemäß Anlage 3 der 39. BImSchV nicht vollständig ein, so dass sie in der neuen Liste nicht berücksichtigt wurden. Die resultierende Prioritätenliste dient als Grundlage für die weitere Messplanung der LUBW (siehe nachfolgende Tabelle). 7 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

8 Rang Messpunkt (Standort) NO 2-Immissionen [µg/m³] PM 10-Immissionen [µg/m³] Straßenseite des Maximums 1 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 62,1 27,9 L 2 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße 20 61,6 28,5 R 3 Backnang Eugen-Adolff-Straße 53 59,8 27,0 R 4 Kuchen Hauptstraße ,1 29,0 L 5 Friedrichshafen Maybachstraße 6 55,6 28,3 L 6 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 53,0 27,7 L 7 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße 53 52,9 25,7 L 8 Weil am Rhein Freiburger Straße 83 51,3 26,1 R 9 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße 16 48,3 25,0 L 10 Markdorf Ravensburger Straße 17 48, Östringen Hauptstraße 98 44,7 26,5 R 12 Öhringen Schillerstraße ggü ,7 26,0 L 13 Rastatt Kapellenstraße 14 41,9 24,2 R 14 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 38,4 18,9 L 15 Schömberg Rottweiler Straße 4 36,9 19,9 R 16 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 35,4 24,6 L 17 Göppingen Lorcher Straße ggü ,1 22,7 R 18 Ravensburg Schussenstraße 5 28,2 20,6 R 8 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

9 1 Einleitung Die LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg führt auf Grundlage der 39. BImSchV (39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen) seit dem Jahr 2004 Spotmessungen zur Erfassung der verkehrsnahen Luftverunreinigungen durch. Im Rahmen dieser Spotmessungen werden landesweit an stark befahrenen innerstädtischen Verkehrswegen die Konzentrationen von Partikel PM 10 (Feinstaub) und Stickstoffdioxid (NO 2 ) gemessen. Die Auswahl der Straßenabschnitte basiert auf einer Prioritätenliste von 105 Straßenabschnitten, die 2006 auf der Basis von orientierenden Messungen der Rußkonzentration erstellt wurde [LUBW 2006] und entsprechend der Messkapazität nach und nach abgearbeitet wird. Ruß diente hierbei als Indikator für die Partikel PM 10 -Belastung. Die Prioritätenliste bedarf aus folgenden Gründen einer Neubewertung: Die Messergebnisse der Spotmessungen aus den letzten Jahren zeigen, dass die Partikel PM 10 - Belastung an allen Messpunkten rückläufig ist und der Immissionsgrenzwert von 50 µg/m³ für Partikel PM 10 nur noch an wenigen Messpunkten überschritten wird. Aufgrund des technischen Fortschritts (flächendeckende Einführung von Dieselpartikelfiltern) ist zu erwarten, dass sich diese Entwicklung weiter fortsetzt. Demgegenüber wird der seit 2010 geltende Immissionsgrenzwert für Stickstoffdioxid weiterhin an nahezu allen Spotmesspunkten in Baden-Württemberg überschritten. Die Prioritätenliste muss dieser veränderten Immissionssituation Rechnung tragen, indem die Sortierung der Prioritätenliste nach Rußkonzentrationen durch eine Sortierung nach Stickstoffdioxidkonzentrationen ersetzt wird. An einzelnen im Jahr 2006 bewerteten Straßenabschnitten haben sich durch verschiedene bauliche und verkehrliche Maßnahmen, z. B. durch den Bau von Umgehungsstraßen, die damaligen Verkehrsverhältnisse verändert. Aufgrund der veränderten lokalen Verkehrsverhältnisse ist davon auszugehen, dass an diesen Abschnitten auch die verkehrsbedingten Schadstoffimmissionen stark zurückgegangen sind. Diese Straßenabschnitte können demnach aus der Prioritätenliste herausgenommen werden. Für die Neubewertung der Prioritätenliste wurde wie folgt vorgegangen: 1. Neusortierung der geplanten Spotmessstellen nach den im Rahmen der Voruntersuchungen 2006 ebenfalls ermittelten Stickstoffdioxidkonzentrationen 2. Verkehrszählungen mit automatischen Erfassungsgeräten einschließlich Auswertung und Hochrechnung an den 20 Stellen mit der höchsten Stickstoffdioxidbelastung 3. Emissionsberechnungen auf Basis der Verkehrszählungen 4. Immissionsberechnungen auf Basis der Emissionsberechnungen mittels eines Screeningverfahrens 5. Neusortierung der Straßenabschnitte anhand der Immissionsberechnungen Die Berechnungen wurden für das Bezugsjahr 2014 durchgeführt und sind nachfolgend dokumentiert. LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 9

10 2 Untersuchte Straßenabschnitte Gemäß dem im vorigen Kapitel umrissenen Vorgehen wurde die bisherige Prioritätenliste zunächst nach den in den Voruntersuchungen 2006 ermittelten NO 2 -Konzentrationen sortiert (Tabelle 2-1). Tabelle 2-1: Nach den NO 2-Immissionen aus den Voruntersuchungen [LUBW 2006] neu sortierte Prioritätenliste Nr. Rang bisher Messpunkt (Standort) Ruß [µg/m³] NO 2 [µg/m³] Hinweise 1 1 Stuttgart Hauptstätter Straße ,0 98 1) 2 4 Schramberg Oberndorfer Straße 92 7,8 74 2) 3 3 Markgröningen Grabenstraße 37 8,4 72 2) 4 6 Heidenheim an der Brenz Wilhelmstraße 1 7,3 72 2) 5 2 Wiesloch Baiertaler Straße 53 8,5 69 3) 6 27 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 5, Reutlingen Karlstraße 20 4,8 68 1) 8 8 Herrenberg Horber Straße 4 6,9 67 1) 9 26 Weil am Rhein Freiburger Straße 83 5, Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße 16 5, Walzbachtal Jöhlingen Bahnhofstraße 3 7,7 65 2) Stuttgart Heilbronner Straße 86 6,1 65 1) Kuchen Hauptstraße 125 5, Ulm Karlstraße 24 5,1 65 2) 15 7 Pfinztal Berghausen Brückstraße 3 7,1 64 2) Fellbach Höhenstraße 6 5,9 64 3) Markdorf Ravensburger Straße 17 5, Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße 20 5, Marbach am Neckar Schillerstraße 4 5, Göppingen Lorcher Straße ggü. 28 5, Ingersheim Tiefengasse 9 6,7 60 2) Mögglingen Hauptstraße 40 6,1 60 2) Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße 53 5, Friedrichshafen Maybachstraße 6 4, Murg Hauptstraße 40 6,2 59 2) Bietigheim-Bissingen Stuttgarter Straße 48 5,2 59 4) Crailsheim Ellwanger Straße 18 6,0 58 3) Östringen Hauptstraße 98 5, Horb am Neckar Neckarstraße 13 5,9 57 2) Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 4, Schömberg Rottweiler Straße 4 5, Öhringen Schillerstraße ggü. 45 4, Urbach Hauptstraße 28 6,4 55 2) Freiberg am Neckar Ludwigsburger Straße 5 5,2 55 1) Balingen Endingen Schömberger Straße 44 5,1 55 4) Remseck am Neckar Hochberg Hauptstraße 30 5,0 55 4) Bad Wimpfen Neuer Weg 6 4, Rastatt Kapellenstraße 14 4, Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 3, Lahr/Schwarzwald Reichenbacher Hauptstraße 12 6,1 54 2) Baienfurt Waldseer Straße 11 5,9 54 4) Backnang Eugen-Adolff-Straße 53 5, Bad Krozingen Basler Straße 12 5,1 54 5) Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße 14 4, Göppingen Holzheim Schlater Straße 12 4, Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 28 3, Wendlingen am Neckar Stuttgarter Straße 4 4,7 53 4) (nur PM10) Bad Säckingen Schaffhauser Straße 64 4, Eppelheim Hauptstraße 33 4, Offenau Hauptstraße , Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

11 Tabelle 2-1 (Fortsetzung) Nr. Rang bisher Messpunkt (Standort) Ruß [µg/m³] NO 2 [µg/m³] Hinweise Böblingen Poststraße 10 3, Filderstadt Bernhausen Diepoldstraße 15 4, Möglingen Ludwigsburger Straße 2 4,3 52 4) Waiblingen Neckarstraße 34 4, Kirchheim am Neckar Lauffener Straße 9 5, Tuttlingen Neuhauser Straße 57 4, Süßen Heidenheimer Straße 60 4, Sinsheim Hauptstraße 37 5, Neckarsulm Friedrich-Ebert-Straße ggü. 69 4, Herbertingen Bahnhofstraße 2 5, Oppenweiler Hauptstraße 20 4, Asperg Eglosheimer Straße 13 4, Baden-Baden Rheinstraße 31 3, Geislingen an der Steige Stuttgarter Straße 39/41 3, Untermünkheim Hohenloher Straße 40 5,9 48 2) Freudenberg Hauptstraße 97 4, Karlsruhe Neureuter Straße 23a 3,9 48 1) Waghäusel Kirrlach Waghäuseler Straße 32 3, Königsbronn Aalener Straße 11 3, Bruchsal Württemberger Straße 11 5, Köngen Kirchheimer Straße 30 4, Lörrach Freiburger Straße 307 4, Altbach Esslinger Straße 38 4, Denkendorf Deizisauer Straße 17 3, Hardheim Wertheimer Straße 1 4, Nürtingen Steinengrabenstraße 14 4, Laupheim Ulmer Straße 45 3, Mosbach Odenwaldstraße, Höhe An der Bachmühle 5, Gerlingen Hauptstraße 52 3, Kirchheim unter Teck Dettinger Straße 85 3, Korntal Münchingen Zuffenhausener Straße 59 3, Biberach an der Riß Waldseer Straße 59 3, Hirschberg an der Bergstraße Großsachsen Landstraße 21 3, Ammerbuch Herrenberger Straße 4 4, Biberach an der Riß Kolpingstraße 42 3, Lenningen Unterlenningen Kirchheimer Straße 53 4, Lörrach Grether Straße 15 3, Weinheim Bergstraße 24 3, Esslingen am Neckar Hedelfingerstraße 48 2, Kuppenheim Friedrichstraße 57 4, Binzen Hauptstraße 53 3, Merzhausen Hexentalstraße 2 3, Lahr/Schwarzwald Offenburger Straße 21 3, Kirchentellinsfurt Wannweiler Straße 12 2, Kippenheim Obere Hauptstraße 21 4, Vaihingen an der Enz Enzweihingen An der Reichsstraße 2 3, Offenburg Hauptstraße 114 3, Winden im Elztal Oberwinden Hauptstraße 5 4, Zell am Harmersbach Hauptstraße 17 4, Radolfzell am Bodensee Schützenstraße 93 3, Singen (Hohentwiel) Rielasinger Straße 25 2, Ellwangen (Jagst) Konrad-Adenauer-Straße 7 3, Hagnau am Bodensee Hauptstraße 39 3, Konstanz Radolfzeller Straße 53 2, Marbach am Neckar Eichgraben 44 2,5 26 1) ein vergleichbarer Messpunkt in dieser Kommune wird/wurde bereits beprobt 2) Messpunkt wird/wurde bereits beprobt 3) Standort erfüllt die Vorgaben der 39. BImSchV bezüglich Repräsentativität und Betroffenheit der Bevölkerung nicht (mehr) 4) Messpunkt wird/wurde bereits im Auftrag der Kommune beprobt 5) starke Verkehrsabnahme seit 2006; keine Grenzwertüberschreitungen zu erwarten LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 11

12 Ein Teil der Straßenabschnitte wurde seit 2006 im Rahmen der Spotmessungen oder auf Eigeninitiative der Kommune beprobt oder eine Vorortbegehung ergab, dass der vorgesehene Messpunkt nicht den Vorgaben der 39. BImSchV entspricht. Von den 105 Straßenabschnitten in Tabelle 2-1 wurden deshalb 29 Abschnitte nicht weiter berücksichtigt. Die Gründe dafür finden sich in der Spalte Hinweise in Tabelle 2-1. Die 19 höchstplatzierten verbliebenen Straßenabschnitte wurden für die im Nachfolgenden beschriebene detailliertere Untersuchung ausgewählt. Zusätzlich wurde der Straßenabschnitt Ravensburg Schussenstraße untersucht und neu in die Prioritätenliste aufgenommen. Die somit 20 untersuchten Straßenabschnitte sind in Abbildung 2-1 in Bezug auf ihre räumliche Lage dargestellt. Abbildung 2-1: Lage der untersuchten Straßenabschnitte in Baden-Württemberg 12 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

13 3 Ermittlung der relevanten Verkehrsdaten 3.1 DURCHFÜHRUNG DER VERKEHRSZÄHLUNGEN Die Verkehrserhebungen wurden mit Hilfe von automatischen Erfassungsgeräten durchgeführt. Hierzu wurden Seitenradargeräte (SDR, engl. für side detection radar) sowie die Videoerfassung eingesetzt. Mit den SDR können zusätzlich zur Aufteilung der Fahrzeuge nach Längenklassen auch Geschwindigkeiten erfasst werden, bei der Videoerfassung nur Fahrzeugarten, so dass grundsätzlich eine Einteilung der Fahrzeuge nach Krafträdern (Krädern), Personenkraftwagen (Pkw), Bussen, leichten Nutzfahrzeugen (lnfz; zulässiges Gesamtgewicht bis 3,5 t) und schweren Nutzfahrzeugen (snfz; zulässiges Gesamtgewicht größer als 3,5 t) möglich ist. Bei den schweren Nutzfahrzeugen können ferner Lastkraftwagen (d. h. ohne Anhänger) und Lastzüge bzw. Sattelzüge (d. h. mit Anhänger) unterschieden werden. Daneben kann auch der lokale Verkehrsablauf analysiert werden, bei SDR erfolgt dies numerisch, bei Video visuell. Das SDR-System hat den Vorteil, dass mit einem Gerät in der Regel zwei Fahrstreifen im Gegenverkehr erfasst werden können und eine aufwändige Montage auf der Fahrbahn entfällt. Bei Querschnitten ab zwei Fahrstreifen je Richtung sind jedoch genauso viele SDR-Geräte wie Fahrstreifen notwendig, wobei die Montage zunehmend schwieriger wird. Die Entscheidung für das eine oder andere System hängt somit stark von den lokalen Randbedingungen ab. Das Zählkonzept sah deshalb vor, bei den zweistreifigen Querschnitten SDR und bei den mehr als zweistreifigen Querschnitten Videoerfassung einzusetzen. Hierzu wurden zwei Firmen im Unterauftrag eingesetzt (SDR: Fa. Datacollect, Kerpen; Video: Fa. Schuh & Co, Germering) und durch die AVISO GmbH vor Ort begleitet. Die Zählungen je Querschnitt wurden an Werktagen im November 2014 sowie im März und Mai 2015 durchgeführt (Tabelle 3-1). In Friedrichshafen musste an der Maybachstraße die Zählung vom November 2014 aufgrund einer im Nachhinein festgestellten Beeinflussung durch Baustellentätigkeit im Norden der Stadt im März 2015 wiederholt werden. In Bad Wimpfen konnten aufgrund andauernder Baustellentätigkeiten keine sinnvollen Erhebungen während der Projektlaufzeit durchgeführt werden. LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 13

14 Tabelle 3-1: Untersuchte Straßenabschnitte Nr. Straßenklasse und Nr. Messpunkt (Standort) Technik 1) Messzeitraum 1 L 1208 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 SDR Nov B 3 Weil am Rhein Freiburger Straße 83 SDR März L 1183 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße 16 Video 11. Nov B 10/466 Kuchen Hauptstraße 125 SDR Nov B 33 Markdorf Ravensburger Straße 17 SDR Nov L 1199 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße 20 Video 10. März L 1124 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 SDR Nov B 297 Göppingen Lorcher Straße ggü. 28 SDR Nov B 312/313 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße 53 SDR März B 31 Friedrichshafen Maybachstraße 6 Video 13. Nov. 14 / 10. März B 292 Östringen Hauptstraße 98 SDR Nov B 28 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 Video 11. Nov B 27 Schömberg Rottweiler Straße 4 SDR Nov L 1036 Öhringen Schillerstraße ggü. 45 SDR März L 530 Bad Wimpfen Neuer Weg 6 keine Zählung 2) B 3/36 Rastatt Kapellenstraße 14 Video 12. Mai L 220 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 Video 13. Nov K 1917 Backnang Eugen-Adolff-Straße 53 SDR Nov B 33 Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße 14 SDR Nov B 32 Ravensburg Schussenstraße 5 Video 13. Nov ) SDR = Seitenradar; Video = Videoerfassungssystem 2) aufgrund anhaltender Bautätigkeiten keine Zählungen während der Projektbearbeitung möglich Folgende Tabelle 3-2 zeigt die Zählergebnisse für die einzelnen Spotmessstellen. Darüber hinaus sind die Zählergebnisse im Einzelnen im Anhang dokumentiert. Die gemessenen Geschwindigkeiten (SDR) wurden im Weiteren zur Einschätzung der Verkehrssituationen bzw. Störungsgrade nach dem Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA 3.2) herangezogen. Für die Straßenabschnitte mit Videoerfassung wurden die Verkehrssituationen mittels historischer Daten zur Verkehrslage aus Google Maps zugeordnet. 14 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

15 Tabelle 3-2: Zählergebnisse für die auswertbaren Erhebungstage (Werktage) in Kfz/24h Tagesverkehr (Normalwerktage) in Kfz/24h * Nr. Ort Datum Pkw Kräder Pkw Bus lnfz Lkw LzSz 1 Leinfelden-Echterdingen Weil am Rhein Weil am Rhein Weil am Rhein Sindelfingen Kuchen Markdorf Esslingen Marbach Göppingen Lichtenstein Friedrichshafen Östringen Freudenstadt Schömberg Öhringen Bad Wimpfen keine Verkehrszählung 16 Rastatt Konstanz Backnang Haslach Ravensburg * Kfz = Kraftfahrzeuge, Kräder = Krafträder, Pkw = Personenkraftwagen, lnfz = leichte Nutzfahrzeuge (bis 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht), Lkw = Lastkraftwagen (über 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht, ohne Anhänger), LzSz = Lastzug/Sattelzug (über 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht, mit Anhänger) LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 15

16 3.2 HOCHRECHNUNG DER ZÄHLWERTE Die dargestellten Zählergebnisse repräsentieren den jeweiligen Tagesverkehr Q z am Zähltag Z. Um die erforderlichen jahresmittleren täglichen Verkehrsstärken (durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke, DTV) zu berechnen, müssen die Tagesverkehrsstärken entsprechend hochgerechnet werden. Hierbei wurde ausgenutzt, dass das Verhältnis der DTV an Sonn- und Feiertagen zur DTV an Werktagen im Rahmen der bundesweiten Straßenverkehrszählungen ermittelt wurde [BASt 2013]. Auch das Verhältnis der DTV an Werktagen in der Ferienzeit zur DTV an normalen Werktagen liegt bundesweit für zahlreiche Zählstellen vor. Diese beiden Faktoren wurden in der vorliegenden Untersuchung verwendet, um die Verhältnisse an Sonnund Feiertagen sowie während der Ferienzeit aus den Tageswerten Q z zu berechnen. Hierfür wurden die entsprechenden Faktoren von benachbarten Zählstellen aus der bundesweiten Straßenverkehrszählung 2010 den hier zu untersuchenden 20 Messpunkten zugeordnet. Die Faktoren sind in Tabelle 3-3 zusammengestellt. Tabelle 3-3: Hochrechnungsfaktoren für die Berechnung der DTV an den 20 untersuchten Straßenabschnitten Faktoren* Kfz Pkw snfz und Busse Nr. Ort Sonntag Ferien Sonntag Ferien Sonntag Ferien 1 Leinfelden-Echterdingen 0,376 0,970 0,378 0,970 0,058 0,923 2 Weil am Rhein 0,639 1,030 0,663 1,039 0,073 0,785 3 Sindelfingen 0,400 0,801 0,407 0,802 0,141 0,759 4 Kuchen 0,749 1,039 0,780 1,033 0,085 1,188 5 Markdorf 0,681 0,960 0,725 0,979 0,069 0,796 6 Esslingen 0,545 0,999 0,552 0,990 0,116 1,068 7 Marbach 0,665 0,996 0,688 0,990 0,062 0,975 8 Göppingen 0,594 0,950 0,625 0,950 0,051 0,957 9 Lichtenstein 0,745 0,997 0,778 1,006 0,087 0, Friedrichshafen 0,919 1,087 1,032 1,123 0,110 0, Östringen 0,623 1,030 0,645 1,023 0,148 1, Freudenstadt 0,580 0,944 0,602 0,940 0,100 0, Schömberg 0,684 0,936 0,730 0,951 0,032 0, Öhringen 0,514 0,930 0,545 0,937 0,085 0, Bad Wimpfen Keine Angabe 16 Rastatt 0,753 0,732 0,793 0,737 0,103 0, Konstanz 0,799 1,120 0,819 1,150 0,463 1, Backnang 0,702 0,970 0,741 0,970 0,102 1, Haslach 0,730 0,830 0,794 0,840 0,101 0, Ravensburg 0,575 1,020 0,615 1,036 0,138 0,858 *Kfz = Kraftfahrzeuge, Pkw = Personenkraftwagen, snfz = schwere Nutzfahrzeuge (über 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht) In Tabelle 3-4 sind die Hochrechnungsergebnisse für die einzelnen Fahrzeuggruppen zusammengefasst. Dargestellt sind hier die durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärken, d. h. bezogen auf das ganze Jahr. Bei der Hochrechnung wurden die lnfz wie die Pkw behandelt. 16 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

17 Tabelle 3-4: Hochrechnungsergebnisse DTV in Kfz/24h für die 20 untersuchten Straßenabschnitte DTV in Kfz/24h* Nr. Ort Kfz Kräder Pkw Bus lnfz Lkw LzSz 1 Leinfelden-Echterdingen Weil am Rhein Sindelfingen Kuchen Markdorf Esslingen Marbach Göppingen Lichtenstein Friedrichshafen Östringen Freudenstadt Schömberg Öhringen Bad Wimpfen Keine Angabe 16 Rastatt Konstanz Backnang Haslach Ravensburg * Kfz = Kraftfahrzeuge, Kräder = Krafträder, Pkw = Personenkraftwagen, lnfz = leichte Nutzfahrzeuge (bis 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht), Lkw = Lastkraftwagen (über 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht, ohne Anhänger), LzSz = Lastzug/Sattelzug (über 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht, mit Anhänger) LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 17

18 4 Grundlagen der Emissionsberechnungen 4.1 EMISSIONSBERECHNUNGSMODELL roadteim Zur Ermittlung der Emissionen pro Straßenabschnitt wurde das Emissionsberechnungsmodell roadteim eingesetzt. Das Modell besteht aus den folgenden drei Hauptmodulen: 1. Das Emissionsfaktorenmodul basiert im Wesentlichen auf den Daten der HBEFA- Emissionsfaktorendatenbank (auf Fahrzeugschichtebene). Zur Ermittlung der charakteristischen Emissionsfaktoren pro Fahrzeugart, insbesondere für die Pkw und lnfz, wird die regionale Flottenzusammensetzung berücksichtigt. Die Emissionsfaktoren werden pro Fahrzeugart für alle relevanten Verkehrssituationen und Verkehrszustände (Level of Service) berechnet. Dabei wird ein Kaltstarteinfluss auf die Emissionshöhe berücksichtigt (in Abhängigkeit von typischen Fahrtwietenverteilungen, Außentemperatur und Motortemperatur bzw. Abstellzeit). 2. Im Verkehrsmodul werden pro Straßenabschnitt die zeitlich aufgelösten Daten der Verkehrsstärken (differenziert nach Fahrzeugarten, vgl. voriges Kapitel) und des Verkehrsablaufs (Geschwindigkeit und Verkehrsablaufbedingungen in Abhängigkeit vom Störungsgrad von frei fließend bis Stop-andgo ) ermittelt. Standardmäßig werden Stundenwerte für die Tagesgruppen Mo-Fr, Sa und So berechnet. Auf Basis dieser Daten werden pro Straßenabschnitt die charakteristischen Verkehrssituationen gemäß der Definition in HBEFA für jede Tagesstunde abgeleitet. 3. Im Emissionsmodul werden die Emissionen pro Straßenabschnitt und Fahrzeugart auf Basis der Ergebnisse des Verkehrsmoduls und des Emissionsfaktorenmoduls berechnet. Die Ergebnisse liegen stundenfein vor und werden zusätzlich zu Jahreswerten aggregiert. Die Daten können im Weiteren u. A. als Eingangsdaten für Immissionsberechnungen verwendet werden. Die verkehrlichen Eingangsdaten für die Emissionsberechnung sind in Kap. 3 erläutert. Die Beschreibung der Eingangsdaten zur Ermittlung der Emissionsfaktoren findet sich im Folgenden. 4.2 ABLEITUNG DER EMISSIONSFAKTOREN Wesentliche Datengrundlage zur Ermittlung der Emissionsfaktoren stellt das Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs aktuell in der Version 3.2 (HBEFA3.2) dar [HBEFA 2014]. Die HBEFA-Datenbank enthält pro Fahrzeugart für jede einzelne Fahrzeugschicht (unterschieden nach Motorkonzept, Euronormstufe, Hubraum, Gewichtsklasse usw.) pro Verkehrssituation sogenannte Schichtemissionsfaktoren für verschiedene Abgaskomponenten. Die Schichtemissionsfaktoren geben die charakteristischen spezifischen Abgasemissionen für die betrachtete Verkehrssituation in Gramm pro Fahrzeug und Kilometer (g/(fzg km)) an. Diese wurden im Rahmen umfangreicher europäischer Projekte ermittelt, wobei zunächst typische Real- World-Fahrzyklen definiert und daraus die sogenannten Verkehrssituationen abgeleitet worden waren. In HBEFA sind zur Ermittlung der Emissionsfaktoren je Fahrzeugart typische bundesmittlere Flottenzusammensetzungen für Autobahnen, Außerortsstraßen oder Innerortsstraßen hinterlegt. Da sich aber die Flottenzusammensetzung regional, insbesondere für die Pkw und lnfz, durchaus von der bundesmittleren Flottenzu- 18 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

19 sammensetzung unterscheiden kann, wurden für die Pkw und lnfz im Rahmen der vorliegenden Untersuchung (analog zum Vorgehen für das landesweite Emissionskataster Kfz-Verkehr [AVISO 2013]) regionale Flottenzusammensetzungen auf Zulassungsbezirksebene berücksichtigt. Berechnet werden die NO x - und PM 10 -Gesamtemissionen FLOTTENZUSAMMENSETZUNG 2014 Die charakteristische Bestandszusammensetzung für ein Untersuchungsgebiet wird aus der Zusammensetzung des gemeldeten Kfz-Bestands abgeleitet, wobei einzelne sogenannte Fahrzeugschichten differenziert werden, die sich aufgrund der Antriebsart, des eingesetzten Schadstoffminderungskonzepts, der Hubraumklasse bzw. Gewichtsklasse sowie des Zulassungsjahres unterscheiden. Um den für die untersuchten Straßenabschnitte jeweils repräsentativen statischen Kfz-Bestand entsprechend der Bestandsschichtung der vorhandenen Schichtemissionsfaktoren einteilen zu können, wurden in [AVISO 2013] die Bestandsdaten aus einer Sonderauswertung zum des Kraftfahrtbundesamtes (KBA), gegliedert nach Fahrzeugart, Antriebsart, Emissionsschlüssel, Hubraum, Gewichtsklasse und Jahr der Erstzulassung, für das Land Baden-Württemberg (auf Kreisebene) herangezogen. Die standardmäßig vom KBA veröffentlichten Daten enthalten diese Informationen zum größten Teil nicht. Die relevanten Flottenzusammensetzungen für Pkw und lnfz wurden auf Basis dieser regionalen Bestandsdaten ermittelt, die letztmalig zum Stand detailliert vom KBA für Baden-Württemberg (im Rahmen der Aktualisierung des Landesemissionskatasters) beschafft worden waren. Die für 2013 aus den detaillierten Daten für 2012 prognostizierten Bestände pro Zulassungsbezirk [AVISO 2013] wurden im Rahmen der vorliegenden Untersuchung für die Pkw anhand der vom KBA regelmäßig veröffentlichten Statistiken überprüft und für 2014 angepasst [KBA 2014]. Dies war nur für die Pkw möglich, da nur für diese die regelmäßig veröffentlichten Daten des KBA differenziert nach den Euro- Normstufen vorliegen BESONDERHEITEN BEI DER ABLEITUNG DER EMISSIONSFAKTOREN Emissionsfaktoren PM 10 durch Aufwirbelung und Abrieb Bezüglich der Emissionsfaktoren zur Ermittlung der PM 10 -Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb wurden die auf HBEFA3.1 angepassten Daten aus [LfULG 2011], die auch noch im Zusammenhang mit HBE- FA3.2 Gültigkeit haben, verwendet (vgl. Tabelle 4-1). LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 19

20 T30 Lichtenstein Am untersuchten Straßenabschnitt in Lichtenstein (Messpunkt Nr. 9) ist die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf 30 km/h begrenzt. Mangels entsprechender Emissionsfaktoren für diese Betriebssituation wurden die Emissionen für diesen Abschnitt mit denen für Tempo 50 berechnet und anschließend mit Hilfe des Ersteinschätzungsschemas für die Wirkung von Tempo 30 an Hauptverkehrsstraßen auf die NO x - und PM 10 - Emissionen überprüft [LUBW 2012]. Sowohl bei NO x als auch bei PM 10 -Gesamt sind die Wirkungen als neutral zu bezeichnen. Bei PM 10 -Gesamt erhöht sich zwar die Abgaskomponente, jedoch ist bei Aufwirbelung und Abrieb mit einem entsprechenden Rückgang bei Tempo 30 gegenüber Tempo 50 zu rechnen. Die mit den Tempo 50-Emissionsfaktoren berechneten Emissionen entsprechen somit ungefähr denen für die Tempo 30-Situation. Tabelle 4-1: Emissionsfaktoren für PM 10-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb [LfULG 2011] Partikel PM 10-Emissionsfaktor aus Aufwirbelung und Abrieb in mg/(fzg km) Straßen (Tempolimit) und Störungsgrad Pkw und lnfz snfz Fernstraße innerorts (50 90 km/h) flüssig dicht gesättigt Stop-and-go Hauptverkehrsstraße innerorts (50 80 km/h) flüssig dicht gesättigt Stop-and-go Sammelstraße innerorts (50 60 km/h) flüssig dicht gesättigt Stop-and-go Erschließungsstraße innerorts (30 km/h) flüssig dicht gesättigt Stop-and-go Erschließungsstraße innerorts (40 km/h) flüssig dicht gesättigt Stop-and-go Erschließungsstraße innerorts (50 km/h) flüssig dicht gesättigt Stop-and-go Außerortsstraßen und Autobahnen alle Störungsgrade Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

21 5 Emissionen Unter Verwendung der in Kap. 3 dargestellten Verkehrsdatenbasis und der in Kap. 4 beschriebenen Emissionsfaktoren wurden die NO x - und PM 10 -Gesamtemissionen für 2014 für die 20 untersuchten Straßenabschnitte berechnet. Die pro Tagesgruppe ermittelten stündlichen Emissionen wurden zu Jahreswerten aggregiert. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 5-1 zusammengefasst. Neben den DTV-Werten und Schwerverkehrsanteilen sind in der Tabelle die Emissionsdichten in Kilogramm pro Kilometer und Jahr (kg/(km a)) sowie die sekündlichen Massenströme für die Immissionsberechnungen in Milligramm pro Meter und Jahr (mg/(m sec)) angegeben. Tabelle 5-1: Ergebnisse der Emissionsberechnung 2014 für die 20 untersuchten Straßenabschnitte Nr. Messpunkt (Standort) DTV Anteil snfz NO X [kg/(km a)] PM 10g [kg/(km a)] NO X [mg/(m sec)] PM 10g [mg/(m sec)] 1 Leinfelden-Echterdingen Hauptstraße ,8 % ,82 0, , Weil am Rhein Freiburger Straße ,8 % ,95 0, , Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße ,7 % ,35 0, , Kuchen Hauptstraße ,8 % ,65 0, , Markdorf Ravensburger Straße ,8 % ,91 0, , Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße ,9 % ,84 0, , Marbach am Neckar Schillerstraße ,5 % ,28 0, , Göppingen Lorcher Straße ggü ,2 % ,07 0, , Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße ,8 % ,92 0, , Friedrichshafen Maybachstraße ,5 % ,53 0, , Östringen Hauptstraße ,5 % ,31 0, , Freudenstadt Stuttgarter Straße ,8 % ,25 0, , Schömberg Rottweiler Straße ,1 % ,42 0, , Öhringen Schillerstraße ggü ,6 % ,16 0, , Bad Wimpfen Neuer Weg 6* ,8 % ,83 0, , Rastatt Kapellenstraße ,2 % ,19 0, , Konstanz Theodor-Heuss-Straße ,6 % ,24 0, , Backnang Eugen-Adolff-Straße ,9 % ,71 0, , Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße ,3 % ,91 0, , Ravensburg Schussenstraße ,4 % ,59 0, , *) Die Daten für Bad Wimpfen wurden aus dem Emissionskataster Kfz-Verkehr BW, Stand 2010, entnommen PM 10g = PM 10 gesamt LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 21

22 6 Grundlagen der Immissionsberechnungen Die NO 2 - und PM 10 -Immissionskonzentrationen an den zu untersuchenden Straßenabschnitten wurden auf Basis einer Screeningabschätzung ermittelt. In dem folgenden Kapitel werden das Prinzip des Grobscreenings sowie die Vorgehensweise im konkreten Fall erläutert. 6.1 SCREENING-MODELL GRUNDSÄTZLICHES ZU EINEM SCREENINGMODELL Ein Screeningmodell ist ein Verfahren, mit dessen Hilfe unter Vorgabe bestimmter Randbedingungen die Immissionskonzentrationen im Nahbereich von Quellen abgeschätzt werden können. Screeningmodelle kommen überwiegend bei Immissionsprognosen für Verkehrsemissionen zum Einsatz, da hier in aller Regel räumlich umfangreiche Straßennetze zu betrachten sind. Hierfür sind komplexe Strömungs- und Ausbreitungsmodelle wegen des rechentechnischen und zeitlichen Aufwands oft nicht einsetzbar. Mit den Screeningmodellen erhält man somit ein großräumiges Bild der Emissions- und Immissionsbelastung. Falls die mit dem Screeningmodell berechneten Immissionskonzentrationen im Bereich der Immissionswerte liegen, werden in aller Regel Detailuntersuchungen mit komplexen Strömungs- und Ausbreitungsmodellen durchgeführt. Die Grundlage von Screeningmodellen bilden so genannte Transmissionskoeffizienten, die im Vorfeld mit komplexen Ausbreitungsmodellen, allerdings für standardisierte Randbedingungen, erzeugt und in einer Datenbank abgelegt wurden. Standardisierte Randbedingungen bedeuten, dass die Transmissionskoeffizienten für fest vorgegebene Einheitsquellen (bezüglich Lage und Größe), Einheitsemissionen E Screening (in diesem Fall die durch Kfz erzeugten Emissionen), Windgeschwindigkeiten U Screening, Windrichtungen, charakteristischen Bebauungsstrukturen ermittelt wurden. Für eine real gegebene Situation kann daraus die Immission I real durch lineare Skalierung der Transmissionskoeffizienten (I screening ) mit der tatsächlich vorhandenen Emission E real und reziproken Skalierung mit der Windgeschwindigkeit U real entsprechend der folgenden Beziehung ermittelt werden: I real = I Screening E real E Screening U Screening U real Dieser Transformation liegt die Annahme zugrunde, dass bei gleicher Bebauungsstruktur, Quellposition, Anströmrichtung in Bezug zur Ausrichtung der Straße und atmosphärischer Schichtung die Immissionskonzentrationen reziprok von der Windgeschwindigkeit und linear von den Emissionen abhängen. Bei einer real doppelt so hohen Windgeschwindigkeit bzw. Emissionsstärke verglichen mit der Einheitswindgeschwindigkeit und Einheitsemission, die bei der Generierung der dem Screeningmodell zugrundeliegenden Ergebnisse gewählt wurden, halbieren bzw. verdoppeln sich die Immissionswerte. Bei niedrigen Windgeschwindigkeiten führt diese Annahme zu Abweichungen im Vergleich zu den realen Immissionskonzentrationen, da die Kfz-erzeugte Turbulenz und gegebenenfalls auch thermische Effekte zunehmend an Einfluss gewinnen kön- 22 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

23 nen. Allerdings sind sowohl die Bestimmung des Einflusses fahrzeuginduzierter Turbulenz als auch thermische Einflüsse innerhalb einer Bebauung und deren Berücksichtigung selbst in prognostischen mikroskaligen Strömungs- und Ausbreitungsmodellen zur Zeit noch nicht Stand der Technik und können meist nur mit empirischen Ansätzen berücksichtigt werden. Durch die Nichtberücksichtigung beispielsweise der Kfzerzeugten Turbulenz werden im Sinne einer konservativen Betrachtung die realen Emissionen durch das Screeningmodell eher überschätzt. Für die Screeningabschätzungen im vorliegenden Fall wurde das Screeningmodell ISIS [BANGERT 1996] eingesetzt, das vom Büro für Umweltmeteorologie Bangert im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie entwickelt wurde. Die dem Modell ISIS zugrunde liegenden Transmissionskoeffizienten wurden mit dem Modell MISKAM [EICHHORN 1989] berechnet. Variable Größen sind die mittlere Bebauungshöhe eines Straßenabschnittes, die mittlere Straßenbreite und die Bebauungsstruktur der Randbebauung. Dabei liegen dem Modell ISIS die nachfolgend genannten Bebauungsstrukturen zugrunde. Beidseitig geschlossene Randbebauung (Straßenschlucht), Einseitig geschlossene, einseitig offene Randbebauung, Beidseitig durchbrochene Randbebauung, Einseitig durchbrochene, einseitig offene Randbebauung, Einseitig geschlossene, einseitig durchbrochene Randbebauung. Das Screeningmodell liefert als Ergebnis für jede Straßenseite getrennt eine mittlere Immissionskonzentration für den betrachteten Straßenabschnitt MÖGLICHKEITEN UND GRENZEN DES SCREENINGMODELLS Der Ansatz des Screeningverfahrens bringt aufgrund standardisierter Bebauungsstrukturen eine Vereinfachung mit sich. Es ist damit zu rechnen, dass die in einem Screeningmodell bereitgestellten Bebauungsstrukturen im realen Fall die in der Natur gegebenen Bebauungsstrukturen nicht exakt wiedergeben. Aus diesem Grund handelt es sich bei Screeningmodellen um Abschätzverfahren. Je genauer jedoch die reale Bebauung mit einer im Screeningmodell gegebenen standardisierten Bebauungsstruktur übereinstimmt, desto besser stimmen die berechneten Werte mit der Realität überein. Dies ist vor allem in innerstädtischen Kernbereichen mit einer dichten und gleichmäßigen Straßenrandbebauung (Straßenschluchtcharakter) und häufig nur leicht variierenden Gebäudehöhen recht gut gegeben. Da in diesen Straßenschluchten aufgrund des reduzierten Luftaustausches mit der Atmosphäre über Dach mit hohen Immissionsbelastungen zu rechnen ist, kann man davon ausgehen, dass mit den Screeningmodellen für die lufthygienisch kritischen Straßenzüge in dicht bebauten Stadtgebieten recht verlässliche Aussagen erzielt werden können. Bei einer so genannten durchbrochenen Randbebauung stellt sich eine stark dreidimensionale Strömungsstruktur ein. Das Screeningmodell stellt hier idealisierte Strukturen mit einer gleichförmig verteilten Porosität zur Verfügung. In der Realität wird eine idealisierte durchbrochene Bebauungsstruktur nur im seltensten Fall mit der real gegebenen Bebauung übereinstimmen. Insofern sind hier Unterschiede zu erwarten, deren man sich bewusst sein muss, die aber nur schwer zu quantifizieren sind. Da der beidseitig geschlossen bebaute Fall bei gleicher Straßengeometrie immer der konservativere ist, kann die im Screeningmodell hinterlegte durchbrochene Bebauung dazu verwendet werden, um im Sinne einer Abwägung eine in Realität nicht vollständig geschlossene Bebauung zwischen den Polen konservativer Ansatz: geschlossene Bebauung und günstigerer Ansatz: durchbrochene Bebauung darzustellen. LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 23

24 6.2 VORGEHEN IM KONKRETEN FALL FESTLEGUNG DER BEBAUUNGSSTRUKTUREN Grundsätzlich werden mit dem Screeningmodell ISIS einzelne Streckenabschnitte betrachtet, bei denen in erster Näherung eine konstante Verkehrsstärke und konstante Emissionen, eine ähnliche Straßenbreite, eine ähnliche Lückigkeit (Porosität) und eine ähnliche Ausrichtung gegen Nord vorliegt. Die mittlere Gebäudehöhe wird dabei längengewichtet für die gewählten Streckenabschnitte ermittelt. Im Rahmen dieses Projektes standen für jede der insgesamt 20 untersuchten Straßenabschnitte folgende Informationen zur Verfügung: Die Ausrichtung des Straßenabschnitts gegen Nord, die mittlere Breite der Straßenschlucht im Bereich des zu bewertenden Messpunktes, die mittlere Gebäudehöhe im Bereich des zu bewertenden Messpunktes, der Lückenanteil bzw. die Bebauung auf jeder Straßenseite. Bei einer nach Nord ausgerichteten Straße zeigt die rechte Fahrspur nach Nord. Die Ausrichtung gegen Nord ist genau der Winkel, den man erhält, wenn die Straße im Uhrzeigersinn aus Nord gedreht wird. In der folgenden Abbildung 6-1 ist dies veranschaulicht. Abbildung 6-1: Definition der Ausrichtung gegen Nord Für jede Straßenseite wurde für einen Lückenanteil von etwa 0-20% der Bebauungstyp geschlossen, für den Lückenanteil von etwa 20-60% der Bebauungstyp durchbrochen angesetzt. Bei einseitiger Bebauung (beispielsweise am Messpunkt Sindelfingen) wurde die Kombination geschlossen, offen gewählt. Die vorliegenden Eingangsdaten und die daraus für das Screeningmodell umgesetzten Werte sind in Tabelle 6-1 zusammengestellt. 24 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

25 Tabelle 6-1: Zusammenstellung der für die Screeningberechnungen benötigten Daten Nr. Messpunkt (Standort) Ausrichtung gegen Nord (0 179 ) Bebauung links* Bebauung rechts* Bebauungshöhe Straßenschluchtbreite 1 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 5 G G 11 m 11 m 2 Weil am Rhein Freiburger Straße D G 11 m 16 m 3 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße G O 19 m 19 m 4 Kuchen Hauptstraße G G 12 m 12 m 5 Markdorf Ravensburger Straße G D 12 m 13 m 6 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße G G 14 m 21 m 7 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 70 D D 15 m 15 m 8 Göppingen Lorcher Straße ggü D D 15 m 15 m 9 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße G G 10 m 15 m 10 Friedrichshafen Maybachstraße 6 95 G G 15 m 20 m 11 Östringen Hauptstraße G G 11 m 13 m 12 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 65 G G 11 m 18 m 13 Schömberg Rottweiler Straße 4 50 G G 10 m 15 m 14 Öhringen Schillerstraße ggü G D 14 m 14 m 15 Bad Wimpfen Neuer Weg 6 70 G D 12 m 12 m 16 Rastatt Kapellenstraße G G 12 m 18 m 17 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 30 G G 20 m 20 m 18 Backnang Eugen-Adolff-Straße G G 11 m 11 m 19 Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße D D 13 m 18 m 20 Ravensburg Schussenstraße D D 13 m 25 m * D = durchbrochen (Lückigkeit 21-60%), G = geschlossen (Lückigkeit 0-20 %), O = offen ERMITTLUNG VON TRANSMISSIONSKOEFFIZIENTEN Für alle zu untersuchenden Straßenabschnitte wurden unter Berücksichtigung der Bebauungsstruktur, der mittleren Bebauungshöhe und Straßenbreite sowie der Straßenausrichtung gegen Nord für eine Bezugswindgeschwindigkeit und eine Einheitsemission für 30 -Windrichtungen die Transmissionskoeffizienten ermittelt und in einer Datenbank abgelegt. Ebenfalls in die Datenbank integriert wurden für die einzelnen Straßenabschnitte die entsprechend Kap. 5 ermittelten Emissionswerte. Für die einzelnen Straßenabschnitte wurden unter Berücksichtigung der tatsächlichen meteorologischen Verhältnisse (Windrichtung und Windgeschwindigkeit) und der tatsächlichen Emissionen pro Streckenabschnitt die Immissionskonzentrationen durch Entnormierung der Transmissionskoeffizienten ermittelt. Als Ergebnis wurden für alle betrachteten Straßenabschnitte streckenabschnittsfeine Immissionszusatzbelastungen infolge des Verkehrs für NO X und PM 10 erhalten. Für die Ermittlung der Jahresmittelwerte der Immissionsgesamtbelastung werden meteorologische Daten und Werte zur Immissionshintergrundbelastung benötigt. Die Ermittlung dieser Daten wird im Folgenden beschrieben. LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 25

26 6.3 ERMITTLUNG DER JAHRESMITTELWERTE WINDSTATISTIK Für die Bestimmung der Jahresmittelwerte für NO 2 und PM 10 wird eine für den jeweiligen Straßenabschnitt repräsentative Windstatistik mit den Parametern Windrichtung und Windgeschwindigkeit benötigt. Durch Gewichtung der für jede Anströmrichtung und Windgeschwindigkeitsklasse bestimmten Immissionszusatzbelastungen gemäß der prozentualen Häufigkeit der entsprechenden Ausbreitungssituation, die in der Windstatistik durch Angabe der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit gegeben ist, werden daraus die Jahresmittelwerte bestimmt. Für die Immissionsberechnungen mit dem Screeningmodell wurden synthetische Windrosen herangezogen, die von der ARGE IB Rau & METCON im Auftrag der LUBW flächendeckend in einem Raster von 500 x 500 m² für das ganze Land Baden-Württemberg erstellt wurden [BIGALKE, AHRENS, RAU 2008] [BIGLAKE, RAU et al. 2013]. Für die einzelnen Straßenabschnitte wurde jeweils die Windrose gewählt, die dem untersuchten Straßenabschnitt am nächsten liegt HINTERGRUNDBELASTUNG Die Berechnungen mit dem Screeningmodell liefern als Ergebnis die durch die Verkehrsemissionen verursachten Immissionszusatzbelastungen. Die Immissionsgesamtbelastungen ergeben sich durch Überlagerung der berechneten Zusatzbelastung mit der großflächigen Hintergrundbelastung, die durch Gewerbe, Hausbrand und Industrie sowie die Verkehrsimmissionen außerhalb des eigentlichen Untersuchungsgebietes bestimmt wird. Als Hintergrundbelastung der einzelnen Straßenabschnitte wurde die flächendeckend vorliegende Immissionsvorbelastung verwendet. Diese basiert auf Simulationsrechnungen, die von der IVU GmbH im Auftrag der LUBW für die gesamte Landesfläche Baden-Württembergs in einem Raster von 500 x 500 m² durchgeführt wurden [LUBW ERMITTLUNG DER JAHRESMITTELWERTE DER GESAMTBELASTUNG Mit den charakteristischen Werten für die Hintergrundbelastung werden durch Überlagerung mit den für die einzelnen Straßenabschnitte berechneten Zusatzbelastungswerten die statistischen Kenngrößen (Jahresmittelwerte für NO 2 und PM 10 ) der Gesamtbelastung berechnet. Die Überlagerung der Vorbelastungswerte mit den Zusatzbelastungswerten erfolgt bei PM 10 durch Addition der Jahresmittelwerte. Bei den Stickoxiden muss zusätzlich die NO-NO 2 -Konversion berücksichtigt werden. Die chemische Umwandlung von NO X nach NO 2 ist äußerst komplex und von einer Reihe von Parametern wie UV-Strahlung, Ozonwert, Temperatur abhängig. Bisher gibt es noch kein hinreichend validiertes Chemiemodell, mit dem die sehr schnelle Umwandlung auf kleinem Raum in bebauten Gebieten genau beschrieben werden kann. Stand der Technik war es bisher, die Umwandlung mittels des empirischen Modells von Romberg [ROM- BERG 1996], welches den NO-NO 2 -Umwandlungsgrad als Funktion der NO X -Gesamtimmission beschreibt, zu bestimmen. Diese empirische Beziehung wurde aus Messdaten Mitte der 1990er Jahre abgeleitet. Es ist mittlerweile bekannt, dass sich emissionsseitig das NO-NO 2 -Verhältnis verändert hat. Diese Verschiebung zu einer höheren NO 2 -Emission hat auch Auswirkungen auf die Umwandlung von NO X zu NO 2. Neuere Untersuchungen zeigen, dass der Romberg-Ansatz die Immissionskonzentrationen für Werte im Bereich des Grenzwertes befriedigend genau wiedergibt. Bei deutlich höheren Konzentrationen werden mit 26 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

27 dem Romberg-Ansatz gegenüber Ansätzen mit Berücksichtigung einfacher Chemie niedrigere NO 2 - Konzentrationen berechnet. Um diesem Effekt gerecht zu werden, wurde in dieser Untersuchung das NO/NO 2 -Konversionmodell nach Düring [AVISO 2005, DÜRING 2010] eingesetzt, um die NO 2 - Immissionen aus den berechneten NO X -Immissionen zu ermitteln. In dieses Modell gehen neben den NO X - Immissionen zusätzlich noch das Verhältnis der NO 2 /NO X -Emissionen und die Ozon-Belastung ein, um das sich ändernde NO 2 /NO X -Verhältnis der Abgasemissionen und dessen Wirkung auf die quellnahen NO 2 - Konzentrationen explizit zu berücksichtigen. Das Verhältnis von NO 2 /NO X wurde im Rahmen der Emissionsberechnung auf Basis des HBEFA 3.2 berechnet. Für Ozon wurde ein typischer jahresmittlerer Wert für Baden-Württemberg (in diesem Fall ein Wert von 50 µg/m³) angesetzt. LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 27

28 7 Ergebnisse der Immissionsberechnungen Mit dem Screeningmodell ISIS wurden unter Berücksichtigung der Emissionen, der Hintergrundbelastung und der für die einzelnen Straßenabschnitte charakteristischen Windstatistiken die NO 2 - und PM 10 - Jahresmittelwerte der Gesamtbelastung berechnet. Die Ergebnisse für die einzelnen zu untersuchenden Messpunkte sind in Tabelle 7-1 zusammengestellt. Das hier eingesetzte Screeningmodell berechnet die Immissionskonzentrationen auf jeder Straßenseite im Bereich der Randbebauung, bei einseitiger Bebauung zusätzlich auf der unbebauten Seite im Gehwegbereich. Als Ergebnis sind im Sinne einer konservativen Abschätzung in der Tabelle die mittleren Immissionskonzentrationen auf der jeweils stärker belasteten Straßenseite angegeben. Ebenfalls mit aufgenommen ist die Straßenseite, auf der dieser Maximalwert zu erwarten ist (zur Definition der Straßenseite siehe Abbildung 6-1). Tabelle 7-1: Ergebnisse der Immissionsberechnungen Nr. Messpunkt (Standort) Immissionen [µg/m³] NO 2 PM 10 Straßenseite des Maximums 1 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 62,1 27,9 L 2 Weil am Rhein Freiburger Straße 83 51,3 26,1 R 3 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße 16 48,3 25,0 L 4 Kuchen Hauptstraße ,1 29,0 L 5 Markdorf Ravensburger Straße 17 72,2 34,4 L 6 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße 20 61,6 28,5 R 7 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 35,4 24,6 L 8 Göppingen Lorcher Straße ggü ,1 22,7 R 9 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße 53 52,9 25,7 L 10 Friedrichshafen Maybachstraße 6 55,6 28,3 L 11 Östringen Hauptstraße 98 44,7 26,5 R 12 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 38,4 18,9 L 13 Schömberg Rottweiler Straße 4 36,9 19,9 R 14 Öhringen Schillerstraße ggü ,7 26,0 L 15 Bad Wimpfen Neuer Weg 6 57,6 29,7 L 16 Rastatt Kapellenstraße 14 41,9 24,2 R 17 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 53,0 27,7 L 18 Backnang Eugen-Adolff-Straße 53 59,8 27,0 R 19 Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße 14 55,8 26,3 R 20 Ravensburg Schussenstraße 5 28,2 20,6 R 28 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

29 7.1 VARIATION BEI ETWAS ANDERER EINSTUFUNG DER BEBAUUNGSSITUATION ANDERE EINSCHÄTZUNG DER STRASSENGEOMETRIE Bei der Einstufung der Randbebauung, insbesondere der mittleren Gebäudehöhe und der mittleren Straßenbreite sind, je nach Betrachtung und optischer Wichtung, Varianzen möglich, die sich in den Transmissionskoeffizienten und somit schlussendlich in den Jahresmittelwerten niederschlagen. Bei einigen der 20 Straßenabschnitten können bezüglich der mittleren Gebäudehöhe und der mittleren Straßenbreite auch etwas andere Einschätzungen vorgenommen werden (vgl. gelbe Markierungen in Tabelle 7-2). Es ergeben sich dadurch Änderungen in den Jahresmittelwerten, die zum einen in dem Balkendiagramm Abbildung 7-1 (linker Teil), zum anderen in der Tabelle 7-3 dargestellt sind. Diese Variationen können als die Unsicherheit interpretiert werden, die sich durch die Einschätzung alleine der Straßengeometrie bei sonst gleicher Bebauungsstruktur, Windstatistik und Straßenausrichtung ergibt. Welche der Einschätzungen im konkreten Fall der Realität tatsächlich näherkommt, ist nur durch Detailrechnungen mit einem Feinscreeningmodell oder Messungen der Immissionsbelastung feststellbar ANDERE EINSCHÄTZUNG DER BEBAUUNGSSTRUKTUR Deutlich größere Variationen ergeben sich, wenn die Bebauungsstruktur bei identischer oder zusätzlich leicht veränderter Straßengeometrie anders eingeschätzt wird. Dies ist insbesondere in den Straßenabschnitten in Markdorf, Weil am Rhein, Bad Wimpfen und Öhringen möglich. Die alternativen Einschätzungen der Bebauungsstrukturen in diesen Straßenabschnitten sind in Tabelle 7-2 aufgeführt und grün markiert, die sich daraus ergebenden Variationen in den Jahresmittelwerten sind zum einen im Balkendiagramm Abbildung 7-1 (rechter Teil), zum anderen in der Tabelle 7-3 dargestellt. In Abbildung 7-2 und Abbildung 7-3 sind zudem Luftbildaufnahmen für die vier genannten Messstellen gegeben. In Markdorf ist der Messpunkt am östlichen Ende einer nahezu geschlossenen Gebäudezeile auf der Nordseite der Ravensburger Straße (nach Definition linke Bebauung) vorgesehen. Weiter östlich ist die Bebauung locker bzw. springt deutlich zurück. Auf der Südseite (nach Definition rechte Bebauung) liegt zwischen Bahnhofstraße und Marienstraße eine typische gleichmäßig durchbrochene Bebauung mit einer Porosität über 20% vor. Betrachtet man die linke Bebauung großräumiger zwischen Am Stadtgraben und Marienstraße, dann wäre eine alternative Einschätzung als durchbrochen beidseitig möglich. Kleinräumiger um den Messpunkt herum wird vermutlich die Strömung und Ausbreitung etwas stärker durch den fast geschlossenen Bebauungsteil geprägt, weswegen für die Immissionsberechnung diese Einschätzung verwendet wurde. Neben der Struktur der Randbebauung kann auch die Straßengeometrie etwas anders eingeschätzt werden, indem ein etwas höheres Verhältnis von mittlerer Gebäudehöhe zu mittlerer Straßenbreite angenommen wird. Beide Änderungen zusammen ergeben einen recht großen Unterschied in den berechneten Immissionskonzentrationen. Die Einschätzung durchbrochen beidseitig ist wahrscheinlich als etwas zu positiv zu werten, die Einschätzung geschlossen links, durchbrochen rechts als etwas zu konservativ. Die Frage, welche der beiden Einschätzungen der Realität näher kommt, kann nur durch weitere Untersuchungen beantwortet werden (siehe Kapitel 7.1.3). Bei der Bebauungsstruktur im Straßenabschnitt Freiburger Straße in Weil am Rhein sind unterschiedliche Einschätzungen der Lückigkeit möglich. Für die Berechnungen wurde angenommen, dass die rechte (westliche) Bebauung weniger porös ist als die linke (östliche). Sie wurde deshalb als geschlossen definiert. Alternativ kann die Bebauung auch als beidseitig durchbrochen angesehen werden (d. h. Lückigkeit %). Für diesen Fall ergeben sich deutlich niedrigere Immissionskonzentrationen, die Unterschiede sind allerdings nicht so stark ausgeprägt wie für den Messpunkt in Markdorf, da es bezüglich der Straßengeomet- LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 29

30 rie keine unterschiedlichen Einschätzungen gibt. Für den Straßenabschnitt Freiburger Straße in Weil am Rhein wurde für die Prioritätenliste die Einschätzung, die die höheren Werte ergab, verwendet. In Bad Wimpfen ist die Situation vergleichbar mit Markdorf. Die Bebauung der linken (nördlichen) Straßenseite kann statt geschlossen auch als durchbrochen eingeschätzt werden. Die rechte Straßenseite ist bezüglich der Bebauung recht heterogen. Die dem Screeningmodell zugrunde liegende Standardbebauung für die durchbrochene Bebauungssituation gibt hier die Realität ebenfalls nicht angemessen wieder. Insbesondere die östlich anschließende extensive Begrünung (dichter Baumbestand) prägen die Strömung und Ausbreitung in diesem Straßenabschnitt maßgeblich. Für diesen Messpunkt kommt man mit einem Screeningmodell an die Grenzen einer realistischen Einschätzung. Zur weiteren Behandlung des Straßenabschnittes in Bad Wimpfen siehe Kapitel 7.2. In Öhringen, Schillerstraße kann die Bebauung der Südseite (rechte Bebauung) statt als durchbrochen alternativ auch als geschlossen gesehen werden, dies führt zu einer etwas höheren Immissionsbelastung. Da diese alternative Einschätzung die tatsächlichen Verhältnisse aber wohl weniger gut beschreibt, wird sie für die Erstellung der Prioritätenliste nicht verwendet. Tabelle 7-2: Zusammenstellung der alternativer Einschätzung der für die Screeningberechnungen benötigten Daten Nr. Messpunkt (Standort) Ausrichtung gegen Nord (0 179 ) Bebauung links* Bebauung rechts* Bebauungshöhe Straßenschluchtbreite 1 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 5 G G 11 m 11 m 2 Weil am Rhein Freiburger Straße D D 11 m 16 m 3 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße G O 19 m 19 m 4 Kuchen Hauptstraße G G 12 m 12 m 5 Markdorf Ravensburger Straße D D 10 m 15 m 6 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße G G 14 m 21 m 7 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 70 D D 15 m 15 m 8 Göppingen Lorcher Straße ggü D D 15 m 15 m 9 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße G G 11 m 17 m 10 Friedrichshafen Maybachstraße 6 95 G G 13 m 20 m 11 Östringen Hauptstraße G G 11 m 11 m 12 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 65 G G 13 m 20 m 13 Schömberg Rottweiler Straße 4 50 G G 10 m 15 m 14 Öhringen Schillerstraße ggü G G 14 m 14 m 15 Bad Wimpfen Neuer Weg 6 70 D D 12 m 12 m 16 Rastatt Kapellenstraße G G 12 m 18 m 17 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 30 G G 20 m 20 m 18 Backnang Eugen-Adolff-Straße G G 11 m 11 m 19 Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße D D 13 m 20 m 20 Ravensburg Schussenstraße D D 13 m 25 m * D = durchbrochen (Lückigkeit 21-60%), G = geschlossen (Lückigkeit 0-20 %) 30 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

31 Abbildung 7-1: Vergleich der Immissionskonzentrationen (Jahresmittelwerte) von NO 2 (oben) und PM 10 (unten) auf Basis der verwendeten und der alternativen Einschätzung der Straßengeometrien bzw. Bebauungsstrukturen LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 31

32 Abbildung 7-2: Rhein (unten) Luftbildaufnahmen für die Einschätzung der Bebauungsstrukturen für Markdorf (oben) und Weil am 32 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

33 Luftbildaufnahmen für die Einschätzung der Bebauungsstrukturen für Bad Wimpfen (oben) und Öhrin- Abbildung 7-3: gen (unten) LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 33

34 Tabelle 7-3: Berechnete Immissionskonzentrationen (Jahresmittelwerte) für NO 2 und PM 10 für die verwendete und die alternative Einschätzung der Straßengeometrien bzw. Bebauungsstrukturen verwendete Einschätzung alternative Einschätzung Nr. Messpunkt (Standort) Immissionen [µg/m³] Straßenseite Immissionen [µg/m³] Straßenseite NO 2 PM 10 des Maximums NO 2 PM 10 des Maximums 1 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 62,1 27,9 L 2 Weil am Rhein Freiburger Straße 83 51,3 26,1 R 34,7 22,0 R 3 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße 16 48,3 25,0 L 4 Kuchen Hauptstraße ,1 29,0 L 5 Markdorf Ravensburger Straße 17 72,2 34,4 L 38,0 24,1 R 6 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße 20 61,6 28,5 R 7 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 35,4 24,6 L 8 Göppingen Lorcher Straße ggü ,1 22,7 R 9 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße 53 52,9 25,7 L 49,1 24,6 L 10 Friedrichshafen Maybachstraße 6 55,6 28,3 L 55,6 28,3 L 11 Östringen Hauptstraße 98 44,7 26,5 R 46,9 27,1 R 12 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 38,4 18,9 L 32,7 17,4 L 13 Schömberg Rottweiler Straße 4 36,9 19,9 R 14 Öhringen Schillerstraße ggü ,7 26,0 L 47,8 26,8 L 15 Bad Wimpfen Neuer Weg 6 57,6 29,7 L 35,5 24,3 L 16 Rastatt Kapellenstraße 14 41,9 24,2 R 17 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 53,0 27,7 L 18 Backnang Eugen-Adolff-Straße 53 59,8 27,0 R 19 Haslach im Kinzigtal Schwarzwaldstraße 14 55,8 26,3 R 54,6 26,0 R 20 Ravensburg Schussenstraße 5 28,2 20,6 R ÜBERPRÜFUNG DURCH ORIENTIERENDE MESSUNGEN MIT PASSIVSAMMLERN Für den Straßenabschnitt Markdorf Ravensburger Straße waren die Auswirkungen der unterschiedlichen Einschätzungen am größten. Zur Abklärung der Immissionsverhältnisse wurden in diesem Straßenabschnitt deshalb orientierende NO 2 -Messungen mit Passivsammlern durchgeführt. Die Ergebnisse der zehnwöchigen Messungen ergaben, dass die Immissionskonzentration bei 48 µg/m³ liegt. Für die Ermittlung der Priorität des Messpunkts in Markdorf wurde deshalb dieser Wert verwendet. 7.2 VORGABEN DER 39. BIMSCHV Im Rahmen einer Begehung aller Straßenabschnitte wurde abschließend noch einmal geprüft, ob die Standortkriterien gemäß Anlage 3 der 39. BImSchV an allen untersuchten Abschnitten eingehalten werden. Dies war für die Straßenabschnitte in Bad Wimpfen und Haslach nicht der Fall, so dass diese in der neuen Liste nicht berücksichtigt werden. Diesen Kommunen wird die Möglichkeit gegeben, einen anderen Straßenabschnitt vorzuschlagen. 34 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

35 7.3 ÜBERARBEITETE PRIORITÄTENLISTE Für die Erstellung der überarbeiteten Prioritätenliste der Spotmessungen Baden-Württemberg wurden die untersuchten Straßenabschnitte absteigend nach ihren mit dem Screeningmodell ISIS berechneten Immissionskonzentrationen von NO 2 sortiert. Für den Messpunkt in Markdorf wurde abweichend davon der im Zuge der orientierenden Messungen mit Passivsammlern ermittelte NO 2 -Konzentrationswert verwendet (Tabelle 7-4). Tabelle 7-4: Überarbeitete Prioritätenliste der Spotmessungen Baden-Württemberg (Ränge 1 20) Rang Messpunkt (Standort) NO 2-Immissionen [µg/m³] PM 10-Immissionen [µg/m³] Straßenseite des Maximums 1 Leinfelden-Echterdingen Echterdingen Hauptstraße 81 62,1 27,9 L 2 Esslingen am Neckar Grabbrunnenstraße 20 61,6 28,5 R 3 Backnang Eugen-Adolff-Straße 53 59,8 27,0 R 4 Kuchen Hauptstraße ,1 29,0 L 5 Friedrichshafen Maybachstraße 6 55,6 28,3 L 6 Konstanz Theodor-Heuss-Straße 8 53,0 27,7 L 7 Lichtenstein Unterhausen Wilhelmstraße 53 52,9 25,7 L 8 Weil am Rhein Freiburger Straße 83 51,3 26,1 R 9 Sindelfingen Hanns-Martin-Schleyer-Straße 16 48,3 25,0 L 10 Markdorf Ravensburger Straße 17 48, Östringen Hauptstraße 98 44,7 26,5 R 12 Öhringen Schillerstraße ggü ,7 26,0 L 13 Rastatt Kapellenstraße 14 41,9 24,2 R 14 Freudenstadt Stuttgarter Straße 5 38,4 18,9 L 15 Schömberg Rottweiler Straße 4 36,9 19,9 R 16 Marbach am Neckar Schillerstraße 4 35,4 24,6 L 17 Göppingen Lorcher Straße ggü ,1 22,7 R 18 Ravensburg Schussenstraße 5 28,2 20,6 R LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 35

36 Literatur [AVISO 2005] Auswertung von Luftmessdaten nach der Methode Carslaw und Beevers zur Analyse des NO 2 /NO x -Anteils der Verkehrsemissionen an Verkehrsstationen; im Auftrag der LFU Baden-Württemberg, AVISO GmbH, Aachen, 2005 [AVISO 2013] Einarbeitung der Ergebnisse der SVZ2010 in das Landesemissionskataster Straßenverkehr Baden- Württemberg; im Auftrag der LUBW, AVISO GmbH, Aachen, April 2013 [BANGERT 1996] EDV-gestütztes Screening-Modell für unterschiedliche Verkehrsstandorte in Sachsen, Abschlussbericht; s.l. Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Radebeul, 1996 [BASt 2013] Straßenverkehrszählung 2010: Methodik; Büro für angewandte Statistik, Aachen, Bast-Bericht V 234; 2013 [BIGALKE, RAU, AHRENS 2008] Synthetische Ausbreitungsklassenstatistiken zur Verwendung in Immissionsprognosen; Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft 7/8-2008, Seite , Bigalke, K.; Ahrens, D.; Rau, M. [BIGALKE, RAU ET AL 2013] Dokumentation Synthetische Ausbreitungsklassenstatistiken SynAKS für Deutschland, Berechnung - Qualitätssicherung - Anwendung (Version 1.1); METCON Umweltmeteorologische Beratung, Dr. Klaus Bigalke, Pinneberg, Ingenieurbüro Matthias Rau, Heilbronn, Oktober 2013 [DÜRING 2010] Tendenzen der NO 2 -Belastung im Land Brandenburg von 1997 bis 2020; Immissionsschutz 3/2010, S , Dr. I. Düring, et al. [EICHHORN 1989] Entwicklung und Anwendung eines dreidimensionalen, mikroskaligen Stadtklimamodells; Dissertation zur Erlangung des Grades Doktor der Naturwissenschaften im Fachbereich Physik der Johannes Gutenberg- Universität Mainz, J. Eichhorn, Mainz, 1989 [HBEFA 2014] HBEFA 3.2, [KBA 2014] Bestand an Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern nach Zulassungsbezirken, 1. Januar 2014, Statistische Mitteilungen des Kraftfahrtbundesamtes FZ1 36 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

37 [LfULG 2011] Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abrieb des Straßenverkehrs; Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG), Dresden, 2011 [LUBW 2006] Spotmessungen ab dem Jahr Voruntersuchungen 2006, Auswahl der Messpunkte und Darstellung der Messergebnisse; LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, Karlsruhe 2006 [LUBW 2012] Ersteinschätzung der Wirkung von Tempo 30 auf Hauptverkehrsstraßen auf die NO x - und PM 10 -Emissionen; LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, Karlsruhe 2006 [LUBW 2014] Flächendeckende Ermittlung der Immissions-Vorbelastung für Baden-Württemberg 2010, Ausbreitungsrechnungen unter Verwendung des landesweiten Emissionskatasters und unter Berücksichtigung von gemessenen Immissionsdaten; LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden- Württemberg, Karlsruhe 2014 [ROMBERG 1996] NO-Umwandlungsmodell für die Anwendung bei Immissionsprognosen für KFZ-Abgase, Gefahrstoffe - Reinhaltung der Luft 56, S LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 37

38 Anhang ANHANG 1.1: Ergebnisse der Verkehrszählungen mit Seitenradargeräten (SDR) ANHANG 1.2: Ergebnisse der Verkehrszählungen mit Videoerfassung 38 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

39 ANHANG 1.1 Ergebnisse der Verkehrszählungen mit Seitenradargeräten (SDR) LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 39

40 Messstelle 1: Leinfelden-Echterdingen, Hauptstraße; 12. Nov Richtung Nord Richtung Süd 40 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

41 Messstelle 2: Weil am Rhein, Freiburger Straße; 24., 25. und 26. März 2015 Richtung Nord Richtung Süd Richtung Nord Richtung Süd LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 41

42 Richtung Nord Richtung Süd Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

43 Messstelle 4: Kuchen, Hauptstraße; 12. Nov Richtung Südost Richtung Nordwest LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 43

44 Messstelle 5: Markdorf, Ravensburger Straße; 13. Nov Richtung Ost Richtung West 44 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

45 Messstelle 7: Marbach am Neckar, Schillerstraße; 12. Nov Richtung Ost Richtung West LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 45

46 Messstelle 8: Göppingen, Lorcher Straße; 12. Nov Richtung Süd Richtung Nord 46 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

47 Messstelle 9: Lichtenstein Unterhausen, Wilhelmstraße; 25. März 2015 Richtung Nord Richtung Süd LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 47

48 Messstelle 11: Östringen, Hauptstraße; 12. Nov Richtung Ost Richtung West 48 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

49 Kfz/h km/h Messstelle 13: Schömberg, Rottweiler Straße; 13. Nov Richtung Nordwest Richtung Südost Kfz V_mittel 0 LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 49

50 Messstelle 14: Öhringen, Schillerstraße; 25. März 2015 Richtung Ost Richtung West 50 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

51 Messstelle 18: Backnang, Eugen-Adolff-Straße; 12. Nov Richtung West Richtung Ost LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 51

52 Messstelle 19: Haslach im Kinzigtal, Schwarzwaldstraße; 13. Nov Richtung Ost Richtung West 52 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

53 ANHANG 1.2: Ergebnisse der Verkehrszählungen mit Videoerfassung LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 53

54 Kfz/Stunde Messstelle 3: Sindelfingen, Hanns-Martin-Schleyer-Straße; 11. Nov SINDELFINGEN, Hanns-Martin-Schleyer-Str.: Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Di :00 Di :00 Di :00 Di :00 Mi :00 54 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

55 Kfz/Stunde Messstelle 6: Esslingen am Neckar, Grabbrunnenstraße; 10. März ESSLINGEN, Grabbrunnenstr.: Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Di :00 Di :00 Di :00 Di :00 Mi :00 LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 55

56 Kfz/Stunde Messstelle 10: Friedrichshafen, Maybachstraße; 10. März FRIEDRICHSHAFEN, Maybachstr.: Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Di :00 Di :00 Di :00 Di :00 Mi :00 56 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

57 Kfz/Stunde Messstelle 12: Freudenstadt, Stuttgarter Straße; 11. Nov FREUDENSTADT, Stuttgarter Str.: Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Di :00 Di :00 Di :00 Di :00 Mi :00 LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 57

58 Kfz/Stunde Messstelle 16: Rastatt, Kapellenstraße; 12. Mai RASTATT, Kapellenstr.: Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Di :00 Di :00 Di :00 Di :00 Mi :00 58 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW

59 Kfz/Stunde Messstelle 17: Konstanz, Theodor-Heuss-Straße; 13. Nov KONSTANZ, Theodor-Heuss-Str. : Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Do :00 Do :00 Do :00 Do :00 Fr :00 LUBW Aktualisierung der der Prioritätenliste der Spotmessungen 59

60 Kfz/Stunde Messstelle 20: Ravensburg, Schussenstraße; 13. Nov RAVENSBURG, Schussenstr. 5: Stunden-Werte 1 KFZ 2 KFZ Do :00 Do :00 Do :00 Do :00 Fr :00 60 Aktualisierung der Prioritätenliste der Spotmessungen LUBW